I. 引言为了满足未来高频电子器件的需求,开发新的技术方法十分必要。在集成方面,主要要求是能够制造复杂的二维和三维微型结构以及混合电介质材料和金属。LTCC(低温共烧陶瓷)[1] 是一种可行的方法。它允许使用低温烧制陶瓷材料和高电导率金属(金、银)。但该技术存在一些局限性:用 LTCC 制造的组件是通过堆叠单条带制成的,因此限制了可实现的几何形状(2.5-D 配置而不是真正的 3-D)。盲孔、沟槽或金属壁不易制作(即使提出了接近的解决方案,例如用过孔栅栏代替金属壁)。此外,混合电介质材料极其困难。立体光刻技术(SL)在特定约束下实现了这一目标。后者包括制造复杂的 3D 组件 [2-4]。到目前为止,该技术基于一种电介质制造,尚无法在单个制造步骤中将金属和电介质材料组合在一起。喷墨打印技术的最新进展使得在一步制造中实现复杂的金属电介质结构 [5-7]。使用这种方法,我们旨在制造创新的高频元件,以获得紧凑性、性能和设计灵活性。我们必须面对的挑战之一是优化一种可以在低温(~900°C)下固化的电介质墨水,从而与银纳米颗粒墨水等高电导率金属墨水兼容。在此背景下,本文介绍了两种基于陶瓷的添加剂技术:(1)喷墨打印方法,首先对基于银纳米颗粒和低温烧制陶瓷材料墨水的多材料和多层组件进行打印测试。(2)一种专用于 RF 组件制造的基于陶瓷的 SL 技术。如图所示,喷墨打印和 SL 技术都是未来 RF 组件的替代技术的候选。II。喷墨技术 A. 喷墨打印原理 该技术基于不同材料薄层的叠加以构建 2D 或 3D 组件,使用多喷嘴压电打印头在基板上输送精确体积的墨滴(几 pL)(图 1)。
当前和未来的太空和机载光学仪器面临着巨大的技术和经济挑战,趋向于高度集成。因此,组件和由此产生的子组件的复杂性使增材制造 (AM) 成为一种颠覆性生产的手段。此外,随着性能要求的提高,光学系统变得越来越大,这需要开发新的制造工艺以保证预期的性能。陶瓷材料的另一个非常苛刻和具有挑战性的关键领域是半导体行业。事实上,这些设备的整个制造工艺流程非常激进,需要具有特殊化学、热和电子性能的材料,而只有陶瓷才能满足这些要求。此外,对灵活和复杂形状的需求以及在最近的短缺之后不断增长的搬迁和加速生产的愿望使得 3D 打印成为一种相关的应对措施。因此,我们不难理解为什么航空航天和电子应用代表着未来 10 年 3D 打印陶瓷技术部件最重要的收入机会,预计到 2030 年底将达到约 7.64 亿美元。
单向取向结构在增强大孔材料性能方面表现出显著的效率,但难以以省时省钱的方式构建。本文利用一种简便的方法来制造取向大孔陶瓷材料,即采用天然石墨薄片作为易散性材料,并利用累积轧制技术优先使薄片在陶瓷基体内排列。在大孔氧化锆陶瓷中形成了分布均匀的片状至近椭圆形孔隙,通过控制石墨薄片的添加量可以调节其孔隙率和微观结构特征。所得材料表现出良好的性能组合,抗压强度高达 1.5 GPa 以上,超过了大多数其他具有类似孔隙率的多孔氧化锆陶瓷,同时热导率低至 0.92 – 1.85 Wm − 1 ⋅ K − 1 。这项研究为开发具有增强性能的新型定向大孔材料提供了一种简单的方法,并且可以通过轻松的大规模生产来促进其应用。
如今,客户对其产品的要求非常严格。例如,新材料组合具有一些传统材料(如金属合金)无法单独满足的性能。为了满足航空航天、建筑、汽车、海事、风能和国防工业等大型领域的这些需求,最近开发了材料。由于研发项目,许多市场应运而生。复合材料在这些市场中占据了重要地位。复合材料是由两种或多种宏观上具有不同物理或化学性质的成分组合而成的材料。组成复合材料的成分大多保持其化学、物理和机械性能 [1]。复合材料生产的目的是为材料添加无法单独实现的新性能。这些材料不能相互溶解。复合材料由三个独立的部分组成。它们是基体、增强材料和界面。界面是基体和增强材料之间提供接触的区域。基体可以由塑料、金属和陶瓷材料制成。它通过防止增强元件在复合材料结构内独立移动并将负载转移到增强元件上,将纤维结构保持在一起。它包裹增强元件并赋予复合材料形状 [2]。
摘要:高性能、低功耗至零功耗的压电传感器满足了小尺寸、低功耗柔性微电子系统日益增长的需求,在机器人与假肢、可穿戴设备、电子皮肤等领域有着广阔的应用前景。本文介绍了压电传感器的发展历程、应用场景和典型案例,总结了提高压电传感器性能的几种策略:(1)材料创新:从压电半导体材料、无机压电陶瓷材料、有机压电聚合物、纳米复合材料,到新兴的、有前景的分子铁电材料。(2)在压电材料表面设计微结构,增大压电材料在作用力下的接触面积。(3)在传统压电材料中添加化学元素、石墨烯等掺杂剂。(4)开发基于压电电子效应的压电晶体管。此外,还讨论了每种策略的原理、优缺点和挑战。此外,还预测了压电传感器的前景和发展方向。未来,电子传感器需要嵌入微电子系统中才能充分发挥作用。因此,本文最后提出了一种基于外围电路的提高压电传感器性能的策略。
§6.联合硕士学位课程“先进材料科学与工程”是第 54 条规定范围内的材料科学与材料工程领域的工程学位课程。1 Z 2 UG 在国际大学环境中进行,与合作大学之间建立了紧密的研究和教学网络。它有助于深化学科知识并补充科学专业训练。核心领域是对金属及其合金、陶瓷材料、玻璃、塑料、复合材料和混合材料等材料类别的固体物理学理解,它们的生产和加工、材料测试以及跨尺度研究和分析方法。练习尤其是硕士论文促进了科学工作的能力以及理论与实践的联系。入学和毕业大学选择的不同组合选项为学生提供了高度的灵活性。除了传授专业知识外,还培养跨学科的解决问题的能力以及社交和领导能力,为以后在国际环境中的工作做好准备。此外,硕士课程旨在将新的科学知识和方法转移到工作世界,特别是经济领域,并为学生后续的博士研究做好准备。
众所周知,所有铁电材料都是压电材料,因此外部压力会使这些系统的尺寸变形,从而根据其传感能力产生合适的压力传感器。在所有铁电材料中,铅 (Pb) 基铁电材料由于其高灵敏度和耐用性而被发明并用作压力传感器。1 – 7 在过去的几十年里,这些系统已被用作电容器、传感器、执行器和静电设备等。8 – 17 过去,包括我们小组在内的许多作者都报道过在低压和高压范围内适用于压力传感器的铅基材料,其中介电常数、压电系数和电容电抗随压力发生显著变化。 1 – 3,5 – 7,13,18 – 26 然而,压力对介电常数变化的影响并不显著,以至于无法在实际高压传感器装置中实现。另一个缺点是介电常数与压力呈线性关系。为了克服这些缺点,我们一直在寻找具有高灵敏度和线性度的新型陶瓷材料。为了实现这一目标,我们选择了众所周知的 Pb(Zr 0.52 Ti 0.48 )O 3 (PZT) 作为母体基质,并用适当的 Bi 浓度替代。
4 “Cabinet Dentar Târgu Frumos Corresponding authors; Sorina Mihaela Solomon e-mail: sorina.solomon@umfiasi.ro ABSTRACT The use of bioceramics in modern dentistry has significantly evolved, offering enhanced clinical outcomes in various procedures.本文回顾了生物陶瓷材料的开发和应用,重点是其生物相容性,刺激组织再生的能力和化学稳定性。值得注意的材料,例如矿物三氧化物骨料(MTA)和生物植物,强调了它们在牙髓治疗和骨再生中的作用。本文还讨论了生物陶瓷合成和功能化的创新,包括与各种元素的掺杂以及纳米技术的整合,这导致了诸如更快的设定时间和改善抗菌特性之类的进步。此外,本文提供了从早期生物陶瓷到生物活性材料(如羟基磷灰石)的过渡,强调了它们对植入学和骨组织再生的影响。探索了生物陶瓷的未来方向,包括它们在再生医学方面的潜力以及具有增强抗菌活性的材料的开发。
(1)研究主题。先进材料科学硕士课程为学生提供材料科学领域的深入科学基础以及工程知识和技能的培训。特别注重以跨学科的方式传达教育和培训目标,促进批判性观点,以及从多个角度全面考虑材料及其属性。 (2)资格概况和能力。先进材料科学硕士课程的硕士学位授予已展示以下知识、技能和能力的学生。知识和理解 成功完成硕士课程后,毕业生将获得材料制造、加工、特性、建模和应用领域的基本知识。毕业生在以下领域之一加深了专业知识: • 金属和陶瓷材料(Metals and Ceramics) • 半导体加工和纳米技术 • 生物基材料(Biobased Materials) 特别是,先进材料科学硕士课程的毕业生具备以下技能: • 广泛了解材料科学的基本原理及其技术应用,以及扎实的材料、材料科学方法和策略知识。 • 通过进行以书面形式记录的研究获得的专业知识。 • 了解其研究领域的关键研究问题。 • 具有处理跨学科科学/技术问题的经验。运用知识和理解